印刷電路板組件(Printedcircuitboardassemblies,PCBA)常常要經(jīng)受極端氣候環(huán)境條件和機(jī)械應(yīng)力的考驗(yàn)。在電子產(chǎn)品組裝過程中可能出現(xiàn)的環(huán)境變化負(fù)載包括高或低空氣濕度、高或低溫、低氣壓、迅速的天氣變化、水汽凝聚、微生物影響和玷污等。所以,在保證PCBA的工作正常方面,防護(hù)和絕緣變得越來越重要,特別是要滿足嚴(yán)格的質(zhì)量和服務(wù)壽命要求的情況下。保形涂覆是指用于保護(hù)PCBA的各種漆料體系,使之即使在不利的環(huán)境條件下也不發(fā)生失效。
印刷電路板組件(Printed circuit board assemblies,
PCBA)常常要經(jīng)受極端氣候環(huán)境條件和機(jī)械應(yīng)力的考驗(yàn)。在電子產(chǎn)品組裝過程中可能出現(xiàn)的環(huán)境變化負(fù)載包括高或低空氣濕度、高或低溫、低氣壓、迅速的天氣變化、水汽凝聚、微生物影響和玷污等。所以,在保證PCBA的工作正常方面,防護(hù)和絕緣變得越來越重要,特別是要滿足嚴(yán)格的質(zhì)量和服務(wù)壽命要求的情況下。
保形涂覆是指用于保護(hù)PCBA的各種漆料體系,使之即使在不利的環(huán)境條件下也不發(fā)生失效。特別的是,保形涂覆可以避免潮濕、灰塵以及其他一些由有機(jī)溶劑及其他化學(xué)藥品造成的玷污(圖1)。
由于PCBA所處的工作環(huán)境中,環(huán)境條件的侵害能力和造成的負(fù)載日益嚴(yán)重,大多數(shù)保形涂覆相對(duì)保護(hù)能力而言可能承受了過重的負(fù)擔(dān),特別是當(dāng)PCBA出現(xiàn)水汽凝結(jié)時(shí)。這種負(fù)擔(dān)過重的現(xiàn)象無法歸咎于涂層聚合物或者粘結(jié)劑的效用或者品質(zhì)不能達(dá)到要求,而應(yīng)當(dāng)歸咎于所用的涂層厚度。
由此可見,待保護(hù)面的邊緣覆蓋很重要。然而,利用標(biāo)準(zhǔn)的噴涂系統(tǒng)雖能改善邊緣覆蓋,但卻會(huì)存在某些缺陷。
可供選擇的保形涂覆
根據(jù)IPC標(biāo)準(zhǔn)2221,“關(guān)于印刷電路板設(shè)計(jì)的一般性標(biāo)準(zhǔn)”,保形涂覆的推薦厚度為：丙烯酸、環(huán)氧與氨基甲酯樹脂30×130mm,有機(jī)硅樹脂50×
150mm。層厚對(duì)涂層的保護(hù)效果有極大的影響。
層厚幾乎與抗?jié)B移能力直接成正比,使層厚增加一倍幾乎可以讓抗?jié)B移能力和保護(hù)作用提高一倍。問題的解決辦法看上去十分簡(jiǎn)單。采用現(xiàn)有的保形涂覆,只需簡(jiǎn)單的增加其涂層厚度,其防護(hù)效果就得到了改善。然而,這種做法有若干不利的影響。
對(duì)大多數(shù)保形涂覆來說,漆膜的干燥速率取決于其厚度。越厚的膜,干燥得越慢,因?yàn)槠淙軇⿵奈锤稍锏钠崮ひ莩鲆?jīng)過的距離更長(zhǎng)。當(dāng)保護(hù)漆在氧化氣氛中干燥時(shí),為了充分固化漆膜,空氣中的氧氣的滲入深度必須更大。
干燥過程中必須經(jīng)歷的這些延遲不僅僅是線性增長(zhǎng)的;層厚加倍并不意味著干燥時(shí)間僅僅翻番。干燥速率是呈指數(shù)形式變化的;雙倍的層厚對(duì)應(yīng)的干燥時(shí)間是原來的四倍。所以要實(shí)現(xiàn)預(yù)定的特性,如粘附性和電氣絕緣性能,要花費(fèi)的時(shí)間將要長(zhǎng)得多,涂層質(zhì)量對(duì)PCBA中不可避免的層厚波動(dòng)也更加敏感。此外,由于有較大的溶劑殘留,這些涂層也對(duì)早期包封或者環(huán)境條件變化極為敏感。
第二種方法是進(jìn)行兩次防護(hù)漆涂覆,這也是實(shí)踐中經(jīng)常采用的方法。一般來說,這種方法也要受到與上面提到的各種因素的影響。工藝時(shí)間會(huì)大大延長(zhǎng)。由于對(duì)工藝條件的控制變差,可能會(huì)出現(xiàn)起皺或者拉長(zhǎng)現(xiàn)象。
可供選擇的第三種方法是使用固體物質(zhì)含量更高的防護(hù)漆體系。然而,即使使用了較少的溶劑,這些體系所需的干燥時(shí)間仍不得不延長(zhǎng)。如果在保證粘滯性不變的情況下提高
固態(tài)物的含量,就必須使用小分子量的樹脂。于是,由于要實(shí)現(xiàn)成膜時(shí)必須讓更多的樹脂分子完成交聯(lián),所以干燥循環(huán)反而變慢。此時(shí)同樣存在層厚更厚而溶劑從涂層中逸出變慢的現(xiàn)象。
